DE19928480A1 - Nadellager und Pumpeneinheit mit einem Nadellager - Google Patents
Nadellager und Pumpeneinheit mit einem NadellagerInfo
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Abstract
Ein Nadellager (10) weist einen als exzentrische Hülse ausgebildeten Innenring (11), Nadeln (14) sowie einen Außenring (12) mit an seinen beiden Stirnseiten radial nach innen gerichteten Borden (17, 18) auf, von denen einer zur Sicherung der axialen Lage von Nadeln (14) und Außenring (12) durch Angriff am Innenring (11) vorgesehen ist, indem ein Bord (18) über eine Stirnfläche (19) des Innenrings (11) greift. DOLLAR A Bei einer Pumpeneinheit ist das Nadellager (10) mit axialem Spalt zu einem Wälzlager auf einer Welle eines Antriebsmotors angeordnet. Der Bord (18) des Außenrings (12) greift in diesen Spalt ein.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Nadellager nach der Gattung
des Patentanspruchs 1 sowie von einer Pumpeneinheit mit
einem solchen Nadellager nach der Gattung des
Patentanspruchs 2.
Es ist schon eine Pumpeneinheit mit einem gattungsgemäßen
Nadellager bekannt (DE 197 20 615 C1). Die Pumpeneinheit hat
einen elektrischen Antriebsmotor, dessen Welle in eine
exzentrisch ausgebildete Hülse eines Bauteils
drehmomentübertragend eingreift. Die Hülse ist motorseitig
und motorabgewandt mit jeweils einem Wälzlager in einem
Pumpenblock gelagert, an den auch der Motor angebaut ist.
Die Hülse trägt unmittelbar benachbart zum motorseitigen
Wälzlager ein Nadellager. Dabei dient die Hülse als
Innenring des Nadellagers, dessen in einem Käfig
aufgenommene Nadeln eine Nadelbüchse als Außenring tragen.
An dem Außenring greifen Pumpenkolben an, welche radial zur
Achse der Motorwelle im Pumpenblock aufgenommen sind.
Nadellager mit Innenring sind nicht selbsthaltend. Der
Außenring des bekannten Nadellagers ist deshalb an seinen
beiden Stirnseiten mit einem radial nach innen gerichteten
Bord versehen, welche die Nadeln stirnseitig übergreifen. Um
die axiale Lage von Nadeln und Außenring auf dem Innenring
sicherzustellen, ist ein Bord des Außenrings zum
spielbehafteten Angriff an der Stirnfläche des Innenrings
des motorseitigen Wälzlagers vorgesehen. Auf der Seite des
motorabgewandten Wälzlagers ist dagegen ein an die
exzentrische Hülse angeformter Bund ausgebildet, an den der
andere Bord des Außenrings anlaufen kann. Aufgrund dieser
Gestaltung ergeben sich jedoch Nachteile: Wegen des Bundes
weisen die beiden Wälzlager einen relativ großen Abstand
auf, und der Bund erfordert eine kostenaufwendige Zerspanung
oder Umformung des die Hülse aufweisenden Bauteils. Da der
motorseitige Bord der Nadelbüchse stirnseitig völlig eben
ausgebildet ist, besteht außerdem die Gefahr, daß er im
verschleißbedingten Kontakt mit einer Lagerdeckscheibe des
motorseitigen Wälzlagers Schäden verursacht.
Es ist aus DE 44 33 972 A1 bekannt, bei einer Pumpeneinheit
einen Endabschnitt einer Motorwelle als Exzenter
auszubilden, auf dem die Nadeln eines Nadellagers
unmittelbar abwälzen. Der Außenring, an dem ein Pumpenkolben
einer Radialkolbenpumpe angreift, weist an beiden
Stirnseiten jeweils einen die Nadeln übergreifenden Bord
auf. Mit einem Bord ist der Außenring an dem Innenring eines
unmittelbar benachbarten Wälzlagers der Motorwelle
abgestützt, dem anderen Bord ist eine Anlauffläche an einer
Stufe einer Bohrung in einem Pumpenblock zugeordnet, um das
Nadellager axial zu stützen. Bei dieser Ausführungsform ist
nachteilig, daß die Anlauffläche in aufwendiger Weise
verschleißmindernd behandelt werden muß.
Ferner ist es aus EP 0 637 690 A1 bekannt, bei einer
Pumpeneinheit mit einer Radialkolbenpumpe eine Exzenterhülse
auf eine Motorwelle aufzupressen, welche wiederum ein als
Radial-Rillenkugellager ausgebildetes Wälzlager mit Preßsitz
prägt, an dessen Außenring ein Pumpenkolben angreift. Da ein
derartiges Wälzlager selbsthaltend ist, sind Maßnahmen zur
Sicherung der axialen Lage seines Außenrings nicht
erforderlich.
Das erfindungsgemäße Nadellager mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß der radial nach innen
verbreiterte Bord im Zusammenwirken mit dem Nadellager-
Innenring in einer Achsrichtung die Führung des Außenringes
und der Nadeln auf dem Innenring übernehmen kann.
Die erfindungsgemäße Pumpeneinheit mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 2 ist insofern vorteilhaft, als mit geringem
Aufwand eine Selbsthaltung des Nadellagers auf der Welle des
Antriebsmotors dadurch erzielt wird, daß der Außenring
aufgrund von Formschluß seines Bordes zwischen den beiden
mit Kraftschluß auf der Welle befestigten Innenringen von
Nadellager und Wälzlager geführt ist. Ein weiteres
Führungselement oder eine Anlauffläche für den Außenring ist
nicht erforderlich, was neben Kostenvorteilen zu einer
axialen Verkürzung der Gesamtanordnung führt, die dann
wiederum eine kompakte und kostengünstige Gestaltung des
Pumpenblocks ermöglicht. Außerdem wird aufgrund der
Gestaltung des Innenringes des Nadellagers als Exzenter die
Fertigung der Motorwelle verbilligt und eine hohe
Biegesteifigkeit der Welle erhalten.
Durch die im Anspruch 3 aufgeführte Maßnahme wird eine
flächenmäßig definierte Berührung zwischen dem Bord des
Außenrings des Nadellagers und dem Innenring des Wälzlagers
vorgegeben. Die Kröpfung oder Ausstülpung verhindert ein
Anlaufen des Bordes gegen eine Lagerdeckscheibe des
Wälzlagers und deren Verschleiß. Mit der Kröpfung oder
Ausstülpung wird ein Werkstoffvolumen zur Verfügung
gestellt, welches sich während der Lebensdauer der
Pumpeneinheit verschleißbedingt reduzieren kann. Schäden am
Nadellager oder Wälzlager werden dadurch vermieden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein
Nadellager im Schnitt und Fig. 2 einen Längsschnitt einer
Pumpeneinheit mit einem Nadellager nach Fig. 1.
Ein in Fig. 1 der Zeichnung geschnitten dargestelltes
Nadellager 10 weist einen Innenring 11, einen Außenring 12
sowie zwischen dem Innenring und dem Außenring aufgenommene,
in einem Käfig 13 geführte Nadeln 14 auf. Der Innenring 11
ist als exzentrische Hülse mit einer Achse 15 ausgebildet.
Der Außenring 12 hat eine Achse 16 und ist in Form einer
Nadelbüchse gestaltet. Der Außenring 12 ist an seinen beiden
Stirnseiten mit einem radial nach innen gerichteten Bord 17
und 18 versehen. Der Bord 17 weist eine geringe radiale
Breite auf und übergreift lediglich die Nadeln 14. Der Bord
18 hat dagegen eine größere radiale Breite und greift über
eine Stirnfläche 19 des Innenrings 11. Der Bord 18 erreicht
nahezu den Innendurchmesser des Innenrings 11 dort, wo
dieser seine geringste Wandstärke besitzt. An seinem
Innenrand hat der Bord 18 eine axiale, von der Stirnfläche
19 des Innenrings 11 weggerichtete Kröpfung oder Ausstülpung
20. Die Kröpfung oder Ausstülpung 20 bildet einen
konzentrisch zur Achse 16 des Außenrings verlaufenden
Werkstoffwulst, welcher eine vom Innenring 11 abgewandte
Stirnfläche 22 des Bordes 18 überragt und in einer
Stirnfläche 21 endet, die parallel zur Stirnfläche 22
verläuft. Durch den Übergriff des Bordes 18 über den
Innenring 11 wird ein Halt von Außenring 12, Käfig 13 und
Nadeln 14 auf dem Innenring 11 in einer Achsrichtung
erzielt.
Eine in Fig. 2 der Zeichnung im Längsschnitt dargestellte
Pumpeneinheit 25 ist zur Verwendung in schlupfgeregelten
hydraulischen Fahrzeug-Bremsanlagen bestimmt. Die
Pumpeneinheit 25 weist eine Radialkolbenpumpe 26 mit zwei in
einem Pumpenblock 27 angeordneten Pumpenelementen 28 auf. An
den Pumpenblock 27 ist ein elektrischer Antriebsmotor 29 der
Radialkolbenpumpe 26 angebaut. Der Antriebsmotor 29 hat eine
Welle 30, welche mit ihrem pumpenblockabgewandten Ende in
einem Gleitlager 31 gelagert ist. Das in einem Gehäuse 32
des Antriebsmotors 29 abgestützte Gleitlager 31 bildet ein
Loslager für die Welle 30. Pumpenblockseitig ist die Welle
30 in einem Wälzlager 33 in der Form eines Radial-
Rillenkugellagers gelagert. Ein Außenring 34 des Wälzlagers
33 sitzt mit Preßsitz in einem Gehäusedeckel oder Flansch 35
des Gehäuses 32. Ein den Außenring 34 des Wälzlagers 33
umfangsseitig umschließender Bund 36 des Gehäusedeckels 35
greift in eine abgestufte Bohrung 37 des Pumpenblocks 27
ein. Ein Innenring 38 des Wälzlagers 33 ist mit Preßsitz auf
der Welle 30 des Antriebsmotors 29 gehalten. Die Kugeln 39
sind an beiden Stirnseiten des Wälzlagers 33 durch
Lagerdeckscheiben 40 abgedeckt. Das Wälzlager 33 ist ein
Festlager der Welle 30.
Unmittelbar benachbart zu dem Wälzlager 33 ist auf der Welle
30 des Antriebsmotors 29 das anhand von Fig. 1 beschriebene
Nadellager 10 angeordnet. Der Innenring 11 des Nadellagers
10 ist unter Belassen eines Spaltes zum Innenring 38 des
Wälzlagers 33 auf die Welle 30 des Antriebsmotors 29
aufgepreßt. Dabei fällt die Achse 15 des Nadellagers 10 mit
der Achse 44 der Welle 30 zusammen. Der Durchmesser des das
Nadellager 10 aufnehmenden Wellenabschnitts 45 ist nur
geringfügig gegenüber dem sich vom Wälzlager 33 zum
Gleitlager 31 erstreckenden Abschnitt 46 der Welle 30
verringert. Diese weist daher eine hohe Biegesteifigkeit
auf. An dem Außenring 12 des Nadellagers 10 greifen
mantelseitig in einer rechtwinklig zur Wellenachse 44
verlaufenden Ebene oszillierend bewegbare Pumpenkolben 47
der Pumpenelemente 28 der Radialkolbenpumpe 26 an. Das
Nadellager 10 ist in einer Weise auf der Welle 30
angeordnet, daß der radial breitere Bord 18 in den Spalt 43
zwischen dem Innenring 11 des Nadellagers 10 und dem
Innenring 38 des Wälzlagers 33 mit geringem axialen Spiel
eingreift. Damit ist ein Halt des Außenringes 12 des
Nadellagers 10 in beiden Achsrichtungen erzielt. Das vom
Spiel des Bordes 18 im Spalt 43 zugelassene geringfügige
axiale Wandern des Außenringes 12 wird auf der einen Seite
vom Innenring 11 des Nadellagers 10 und auf der anderen
Seite vom Innenring 38 des Wälzlagers 33 begrenzt. Dabei
gelangt lediglich die Stirnfläche 21 der Kröpfung oder
Ausstülpung 20 am Bord 18 in Kontakt mit dem Innenring 38
des Wälzlagers 33. Die nadellagerseitige Lagerdeckscheibe 40
des Wälzlagers 33 wird vom Bord 18 nicht berührt. Während
der Lebensdauer der Pumpeneinheit 25 stellt die Kröpfung
oder Ausstülpung 20 ein dem Verschleiß ausgesetztes
Werkstoffvolumen zur Verfügung. Der solcherart erzielte Halt
des Außenringes 12 macht eine pumpenblockseitige
Anlauffläche überflüssig. Darüber hinaus gestattet es diese
Lösung das Nadellager 10 in relativ geringem axialen Abstand
zum Wälzlager 33 anzuordnen, so daß die von den Pumpenkolben
47 hervorgerufenen und auf das Nadellager 10 wirkenden
Kräfte nur eine geringe Durchbiegung der Welle 30 und
demzufolge eine verminderte Geräuschentwicklung der
Pumpeneinheit 25 bewirken.
Die Welle 30 des Antriebsmotors 29 ist an ihrem
pumpenblockseitigen Endabschnitt 49 mit einem weiteren
Nadellager 50 in der Bohrung 37 des Pumpenblocks 27
gelagert. Hierdurch ist die Durchbiegung der Welle 30
zusätzlich verringert. Das Nadellager 50 bildet ein zweites
Loslager der Welle 30.
Claims (3)
1. Nadellager (10) mit einem als exzentrische Hülse
ausgebildeten Innenring (11), einem Außenring (12) in Form
einer Nadelbüchse sowie in einem Käfig (13) aufgenommenen
Nadeln (14), welche zwischen Innenring (11) und Außenring
(12) angeordnet sind, wobei der Außenring (12) an seinen
beiden Stirnseiten mit einem radial nach innen gerichteten
Bord (17, 18) versehen ist, von denen einer (18) zur
Sicherung der axialen Lage von Nadeln (14) und Außenring
(12) durch Angriff am Innenring (11) vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Bord (18) des Außenrings (12) über
eine Stirnfläche (19) des Innenrings (11) greift.
2. Pumpeneinheit (25), insbesondere für schlupfgeregelte
hydraulische Fahrzeug-Bremsanlagen,
mit einer Radialkolbenpumpe (26) mit mindestens einem Pumpenkolben (47) in einem Pumpenblock (27),
mit einem an den Pumpenblock (27) angebauten Antriebsmotor (29),
mit einer vom Antriebsmotor (29) antreibbaren Welle (30), welche wenigstens mittelbar einen Innenring (39) eines Wälzlagers (33) durchgreift und unmittelbar benachbart zu diesem ein Nadellager (10) trägt,
das einen als exzentrische Hülse ausgebildeten Innenring (11) und einen Außenring (12) in Form einer Nadelbüchse aufweist,
wobei der Außenring (12) an seinen beiden Stirnseiten jeweils mit einem radial nach innen gerichteten Bord (17, 18) versehen ist, von denen einer (18) zum Angriff am Innenring (38) des Wälzlagers (33) vorgesehen ist, während der Pumpenkolben (47) der Radialkolbenpumpe (26) am Mantel des Außenrings (12) des Nadellagers (10) angreift, dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenring (11) des Nadellagers (10) ebenso wie der Innenring (38) des Wälzlagers (33) auf die Welle (30) aufgepreßt sind und
daß der zum Angriff am Innenring (38) des Wälzlagers (33) vorgesehene Bord (18) des Außenrings (12) des Nadellagers (10) in einen Spalt zwischen den Innenringen (11, 38) von Nadellager (10) und Wälzlager (33) greift.
mit einer Radialkolbenpumpe (26) mit mindestens einem Pumpenkolben (47) in einem Pumpenblock (27),
mit einem an den Pumpenblock (27) angebauten Antriebsmotor (29),
mit einer vom Antriebsmotor (29) antreibbaren Welle (30), welche wenigstens mittelbar einen Innenring (39) eines Wälzlagers (33) durchgreift und unmittelbar benachbart zu diesem ein Nadellager (10) trägt,
das einen als exzentrische Hülse ausgebildeten Innenring (11) und einen Außenring (12) in Form einer Nadelbüchse aufweist,
wobei der Außenring (12) an seinen beiden Stirnseiten jeweils mit einem radial nach innen gerichteten Bord (17, 18) versehen ist, von denen einer (18) zum Angriff am Innenring (38) des Wälzlagers (33) vorgesehen ist, während der Pumpenkolben (47) der Radialkolbenpumpe (26) am Mantel des Außenrings (12) des Nadellagers (10) angreift, dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenring (11) des Nadellagers (10) ebenso wie der Innenring (38) des Wälzlagers (33) auf die Welle (30) aufgepreßt sind und
daß der zum Angriff am Innenring (38) des Wälzlagers (33) vorgesehene Bord (18) des Außenrings (12) des Nadellagers (10) in einen Spalt zwischen den Innenringen (11, 38) von Nadellager (10) und Wälzlager (33) greift.
3. Pumpeneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bord (18) des Außenrings (12) des Nadellagers (10)
an seinem Innenrand eine axiale, gegen den Innenring (38)
des Wälzlagers (33) gerichtete Kröpfung oder Ausstülpung
(20) hat, deren radial verlaufende ebene Stirnfläche (21)
zum Anlauf gegen den Innenring (38) des Wälzlagers (33)
vorgesehen ist.
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